鄭志華 王 瑋 張 祥 李守星 楊建國(guó)

(1 中央儲(chǔ)備糧曲靖直屬庫(kù)有限公司 655000)(2 中國(guó)儲(chǔ)備糧管理集團(tuán)有限公司云南分公司 650228)

中央儲(chǔ)備糧曲靖直屬庫(kù)有限公司位于云南東北部，地處云貴高原，屬于第六儲(chǔ)糧生態(tài)區(qū)(中溫低濕儲(chǔ)糧區(qū))，15℃以上有效積溫724℃·d～1307℃·d，年均日照時(shí)數(shù)2093 h；1月氣溫2℃～10℃，7月氣溫18℃～28℃,海拔1881 m，全年平均氣溫16℃，具有年溫差小、日溫差大、空氣干燥、紫外線強(qiáng)等顯著的高原氣候特點(diǎn)，受海拔影響，夏季陽(yáng)光紫外線輻射較強(qiáng)，長(zhǎng)期暴露于太陽(yáng)光直射下的物體升溫較快。目前曲靖公司夏季儲(chǔ)糧主要采用隔熱密閉、空調(diào)控溫、糧面壓蓋等儲(chǔ)糧技術(shù)手段控制倉(cāng)溫，夏季倉(cāng)溫基本保持在22℃左右。糧堆底層糧溫的控制則使用海綿對(duì)通風(fēng)口進(jìn)行隔熱封堵的方式處理，基本有效控制了空氣對(duì)流導(dǎo)致的升溫情況。但由于夏季高溫時(shí)段通風(fēng)口表層溫度達(dá)55℃左右，而倉(cāng)房底部通風(fēng)口為鐵制外露式設(shè)計(jì)并一直延伸至倉(cāng)內(nèi)，熱量通過(guò)金屬傳導(dǎo)導(dǎo)致底層通風(fēng)道附近糧溫回升較快，造成糧堆內(nèi)部冷心與底層糧食局部溫差過(guò)大，容易發(fā)生糧堆下層結(jié)露現(xiàn)象，給儲(chǔ)存糧食帶來(lái)安全隱患。為此，曲靖公司于2020年開展平房倉(cāng)通風(fēng)口隔熱改造試驗(yàn)，并取得了較好的效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)倉(cāng)房 選取曲靖公司2號(hào)平房倉(cāng)為試驗(yàn)倉(cāng)。倉(cāng)房為1998年國(guó)債投資建設(shè)項(xiàng)目。糧食品種為粳稻，倉(cāng)內(nèi)散存，通風(fēng)系統(tǒng)為一機(jī)兩道“∪”形地上籠。該倉(cāng)房坐北朝南，4個(gè)通風(fēng)口受太陽(yáng)照射的角度和時(shí)間相同。試驗(yàn)倉(cāng)規(guī)格及裝糧數(shù)量見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)倉(cāng)規(guī)格及裝糧數(shù)量

1.1.2 試驗(yàn)糧食 試驗(yàn)糧食基本情況如表2所示。

表2 糧食基本情況

1.1.3 隔熱反光涂料 隔熱反光涂料能對(duì)400 nm～2500 nm范圍內(nèi)85%以上的太陽(yáng)輻射與近紅外線進(jìn)行高反射，具有強(qiáng)反射、低熱導(dǎo)的特性，導(dǎo)熱系數(shù)0.05 W/m·K；太陽(yáng)反射率0.95；半球反射率0.88，能反射95%以上的太陽(yáng)光。

1.1.4 反光隔熱棉 反光隔熱棉外層由鋁膜覆蓋能有效反射太陽(yáng)光，中間為1 cm厚的隔熱棉(導(dǎo)熱系數(shù)≤0.03 W/m·K,吸水率≤0.02 g/cm2)，里層為強(qiáng)力背膠。

1.1.5 遮陽(yáng)網(wǎng) 遮陽(yáng)網(wǎng)由聚乙烯制成，遮光率約80%，具有遮光、降溫、耐磨等性能，生產(chǎn)中使用簡(jiǎn)單，裁剪拼接方便。

1.1.6 糧情測(cè)控系統(tǒng) 電子測(cè)溫系統(tǒng)，測(cè)溫電纜按GB/T 26882.1-2011要求布設(shè)。

1.2 試驗(yàn)方法

曲靖公司選取2號(hào)平房倉(cāng)作為試驗(yàn)倉(cāng)，4個(gè)通風(fēng)口均首先采用15 cm厚海綿隔熱封堵處理，再分別對(duì)其中3個(gè)通風(fēng)口采用3種不同的方式進(jìn)行隔熱改造，留1個(gè)通風(fēng)口作為試驗(yàn)對(duì)照不作處理，比較各通風(fēng)口對(duì)應(yīng)的底層糧溫變化情況，了解3種不同的隔熱材料效果的差異性，從而解決夏季倉(cāng)房通風(fēng)道底層糧溫升溫過(guò)快的問(wèn)題。

1.2.1 噴刷隔熱反光涂料 利用隔熱反光涂料具有強(qiáng)反射、低熱導(dǎo)的特性，將1號(hào)通風(fēng)口進(jìn)行整體噴涂，待晾干后再重復(fù)噴涂處理3遍，在通風(fēng)口形成一定厚度的反射膜，從而達(dá)到反射太陽(yáng)光降低熱傳導(dǎo)的目的。

1.2.2 搭遮陽(yáng)網(wǎng) 將剪裁好的遮陽(yáng)網(wǎng)，覆蓋于鐵制支架上，外搭于2號(hào)通風(fēng)口上，利用遮陽(yáng)網(wǎng)的遮光性，阻止太陽(yáng)光直射導(dǎo)致通風(fēng)口傳熱。

1.2.3 貼反光隔熱棉 將帶有背膠的反光隔熱棉均勻貼在3號(hào)通風(fēng)口外壁上，通過(guò)外層鋁膜對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行反射，并結(jié)合自身隔熱棉特性，將太陽(yáng)光照射產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)有效與通風(fēng)口進(jìn)行物理隔絕。

1.2.4 常規(guī)對(duì)照 4號(hào)通風(fēng)口作為試驗(yàn)對(duì)照通風(fēng)口，不做任何改造處理。

1.2.5 糧溫檢測(cè) 運(yùn)用電子測(cè)溫設(shè)備，每周一、四對(duì)試驗(yàn)倉(cāng)房進(jìn)行糧溫測(cè)定，著重采集4條風(fēng)道附近底層糧溫的變化值，每個(gè)風(fēng)道均選取距離通風(fēng)口同等距離的1個(gè)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)分析底層糧溫變化判斷隔熱材料的隔熱性能，整個(gè)工作從3月試驗(yàn)材料使用開始一直持續(xù)到10月末準(zhǔn)備冬季通風(fēng)降溫為止。

1.2.6 糧食品質(zhì)檢測(cè) 結(jié)合春、秋兩季糧油普查時(shí)間，按照國(guó)標(biāo)法扦取綜合樣檢測(cè)試驗(yàn)期間糧食品質(zhì)變化情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)期間通風(fēng)口底層糧溫變化情況

由圖1可知，各通風(fēng)道底層糧溫受外界溫度影響，隨著氣溫的回升和儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)逐步升高，未進(jìn)行改造的4號(hào)通風(fēng)口受外溫影響較大，底層糧溫上升速度明顯大于1、2、3號(hào)通風(fēng)口。3月～6月，曲靖地區(qū)氣溫開始逐步回升，1、3號(hào)通風(fēng)口底部糧溫變化趨于一致，2號(hào)通風(fēng)口底部糧溫變化大于1、3號(hào)，1號(hào)通風(fēng)口底部糧溫變化大于2、3號(hào)通風(fēng)口；7月～9月外界氣溫相對(duì)較高，1號(hào)通風(fēng)口底部糧溫變化大于2、3號(hào)通風(fēng)口，2號(hào)通風(fēng)口底部糧溫控制優(yōu)于1號(hào)通風(fēng)口，但略差于3號(hào)通風(fēng)口；通過(guò)對(duì)3種材料的比較，3號(hào)通風(fēng)口反光隔熱棉改造對(duì)金屬制通風(fēng)口的隔熱保溫效果最好，且是唯一能保持底層糧溫低于糧堆平均糧溫的通風(fēng)道，對(duì)整個(gè)倉(cāng)房控溫儲(chǔ)糧有很好的促進(jìn)作用。

圖1 通風(fēng)口底層糧溫變化圖

由表3可知，整個(gè)試驗(yàn)期間2號(hào)倉(cāng)平均糧溫增幅為6.5℃，4號(hào)未改造通風(fēng)口底部平均糧溫增幅為7.6℃，高于平均糧溫增幅。通過(guò)將1、2、3號(hào)通風(fēng)口與4號(hào)通風(fēng)口底層糧溫增幅相比較可知，3種不同材質(zhì)的隔熱方式會(huì)不同程度影響底層糧溫變化。由此可知，通風(fēng)口隔熱性能改造效果：反光隔熱棉>遮陽(yáng)網(wǎng)>隔熱反光涂料，3條風(fēng)道的底層糧溫升溫幅度均小于未進(jìn)行改造處理的4號(hào)風(fēng)道，且都低于整倉(cāng)平均糧溫升溫幅度。試驗(yàn)證明，通過(guò)對(duì)平房倉(cāng)通風(fēng)口進(jìn)行隔熱性能改造，能有效控制通風(fēng)口底層糧溫的升高，對(duì)幫助糧食安全度夏有積極的促進(jìn)作用。

表3 通風(fēng)口底層糧溫變化情況表 (單位:℃)

2.2 試驗(yàn)期間糧情情況

試驗(yàn)倉(cāng)為2019年入庫(kù)糧食，在入庫(kù)結(jié)束后已進(jìn)行過(guò)熏蒸殺蟲，在試驗(yàn)期間糧情穩(wěn)定、儲(chǔ)存安全。糧食品質(zhì)變化情況見(jiàn)表4。

表4 稻谷品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

由表4可知，在試驗(yàn)期間2號(hào)倉(cāng)粳稻水分含量降低了0.3%，脂肪酸值含量上升了2.8(KOH/干基)/(mg/100g)，水分及脂肪酸值含量變化不大，色澤氣味正常，品嘗評(píng)分值無(wú)變化，達(dá)到中央儲(chǔ)備糧管理要求。

2.3 通風(fēng)口隔熱改造成本情況

由表5可知，3種通風(fēng)口隔熱改造方法的成本為：遮陽(yáng)網(wǎng)>反光隔熱棉>隔熱反光涂料。噴刷隔熱反光涂料相對(duì)價(jià)格最低；受搭遮陽(yáng)網(wǎng)支架成本影響，導(dǎo)致搭遮陽(yáng)網(wǎng)改造成本最高；貼反光隔熱棉改造費(fèi)用相對(duì)適中，結(jié)合隔熱性能考慮性價(jià)比最高。

表5 通風(fēng)口改造成本情況 (單位：元/個(gè))

3 結(jié)論與展望

3.1 夏季倉(cāng)房隔熱保冷工作一直是云貴高原地區(qū)糧食安全度夏的重要保障。近年來(lái)隨著空調(diào)控溫技術(shù)的普及運(yùn)用，基本解決了夏季倉(cāng)溫較高的問(wèn)題，但底層糧溫回升過(guò)快的情況，一直沒(méi)有得到有效解決。通過(guò)此次試驗(yàn)研究表明，噴刷隔熱反光涂料、搭遮陽(yáng)網(wǎng)、貼反光隔熱棉3種方式，結(jié)合海綿隔熱封堵，均能有效抑制底部通風(fēng)口底層糧食溫度回升，解決底層糧溫與中下層溫差過(guò)大的問(wèn)題，非常適合于在本儲(chǔ)糧生態(tài)區(qū)域推廣運(yùn)用。

3.2 通過(guò)對(duì)比3種改造方式的施工工藝及成本可知：通風(fēng)口噴刷隔熱反光涂料，相對(duì)來(lái)說(shuō)工藝簡(jiǎn)單，成本較低，外觀整齊美觀，但隔熱效果一般，不能達(dá)到預(yù)期效果；通風(fēng)口搭遮陽(yáng)網(wǎng)，工藝相對(duì)復(fù)雜，對(duì)倉(cāng)房整體外觀影響較大，成本相對(duì)較高，隔熱效果中等；通風(fēng)口貼反光隔熱棉，施工工藝簡(jiǎn)單，成本相對(duì)適中，隔熱效果較好，但存在通風(fēng)口不規(guī)則、鋁膜容易變形影響整體美觀的情況。由試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)得出，通風(fēng)口貼反光隔熱棉對(duì)通風(fēng)道底層糧溫的控制效果最好，在實(shí)踐中可結(jié)合各單位實(shí)際情況，進(jìn)一步完善此項(xiàng)技術(shù)，因地制宜進(jìn)行推廣使用。

3.3 曲靖公司將結(jié)合此次試驗(yàn)成果，進(jìn)一步優(yōu)化控溫儲(chǔ)糧技術(shù)的綜合運(yùn)用，積極探索云貴高原地區(qū)低溫免熏蒸儲(chǔ)糧技術(shù)的推廣與運(yùn)用，節(jié)約儲(chǔ)糧成本，努力實(shí)現(xiàn)科學(xué)儲(chǔ)糧、綠色儲(chǔ)糧。